STA323W
2.1 channel high-efficiency digital audio system
Datasheet
-
production data
Individual channel volume and EQ bypass
DDX
®
POP free operation
Bass/treble tone control
Dual independent programmable
limiters/compressors
AutoModes™ settings for:
– 32 preset EQ curves
– 15 preset crossover settings
– Auto volume controlled loudness
– 3 preset volume curves
– 2 preset anti-clipping modes
– Preset night-time listening mode
– Preset TV AGC
Input and output channel mapping
AM noise-reduction and PWM frequency
shifting modes
Soft volume update and muting
Auto zero detect and invalid input detect
muting selectable DDX
®
ternary or binary
PWM output plus variable PWM speeds
Selectable de-emphasis
Post-EQ user programmable mix with default
2.1 bass-management settings
Variable max power correction for lower
full-power THD
Four output routing configurations
Selectable clock input ratio
96 kHz internal processing sample rate, 24 to
28-bit precision
Video application supports 576 * fs input mode
Table 1. Device summary
Order code
STA323W13TR
Package
PowerSO-36 in tape & reel
PowerSO-36
(slug down)
Features
Wide supply voltage range (10 V - 36 V)
Three power output configurations
– 2 x 10 W + 1 x 20 W
– 2 x 20 W
– 1 x 40 W
Thermal protection
Under-voltage protection
Short-circuit protection
PowerSO-36 slug down package
2.1 channels of 24-bit DDX
®
100-dB SNR and dynamic range
32 kHz to 192 kHz input sample rates
Digital gain/attenuation +48 dB to -80 dB in
0.5-dB steps
Four 28-bit user programmable biquads (EQ)
per channel
I²C control
2-channel I²S input data interface
Individual channel and master gain/attenuation
Individual channel and master soft and hard
mute
February 2014
This is information on a product in full production.
DocID11535 Rev 7
1/78
www.st.com
Contents
STA323W
Contents
1
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.1
1.2
EQ processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Output options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
2
3
Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Pin out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.1
3.2
Pin numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4
Electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
General interface specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
DC electrical specifications (3.3 V buffers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Power electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Timing specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Power supply and control sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5
Electrical characteristics curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.1
5.2
Output power against supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Audio performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.2.1
5.2.2
5.2.3
Stereo mode, operation with V
CC
= 26 V, 8
load . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Stereo mode, operation with V
CC
= 18.5 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Half-bridge binary mode, operation with Vcc = 18.5 V . . . . . . . . . . . . . . 28
6
I²C bus specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.1
6.2
6.3
6.4
Communication protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Device addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Write operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Read operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
7
Register descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
7.1
Configuration register A (address 0x00) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.1.1
Master clock select . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2/78
DocID11535 Rev 7
STA323W
7.1.2
7.1.3
7.1.4
7.1.5
Contents
Interpolation ratio select . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Thermal warning recovery bypass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Thermal warning adjustment bypass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Fault detect recovery bypass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
7.2
Configuration register B (address 0x01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
7.2.1
7.2.2
7.2.3
Serial audio input interface format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Serial data interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Delay serial clock enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
7.3
Configuration register C (address 0x02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
7.3.1
7.3.2
DDX® power-output mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
DDX
®
variable compensating pulse size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
7.4
Configuration register D (address 0x03) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
7.4.1
7.4.2
7.4.3
7.4.4
7.4.5
7.4.6
7.4.7
High-pass filter bypass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
De-emphasis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
DSP bypass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Post-scale link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Biquad coefficient link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Dynamic range compression/anti-clipping bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Zero-detect mute enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7.5
Configuration register E (address 0x04) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
7.5.1
7.5.2
7.5.3
7.5.4
7.5.5
7.5.6
Max power correction variable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Max power correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
AM mode enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
PWM speed mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Zero-crossing volume enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Soft volume update enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
7.6
7.7
Configuration register F (address 0x05) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
7.6.1
Output configuration selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Volume control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.7.1
7.7.2
7.7.3
Master controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Channel controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Volume description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.8
AutoModes™ registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.8.1
7.8.2
7.8.3
AutoModes™ EQ, volume, GC (address 0x0B) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
AutoModes™ AM/pre-scale/bass management scale (address 0x0C) . 53
Preset EQ settings (address 0x0D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
DocID11535 Rev 7
3/78
78
Contents
STA323W
7.9
Channel configuration registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
7.9.1
7.9.2
7.9.3
Channel 1 configuration (address 0x0E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Channel 2 configuration (address 0x0F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Channel 3 configuration (address 0x10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
7.10
7.11
Tone control (address 0x11) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Dynamics control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
7.11.1
7.11.2
7.11.3
7.11.4
7.11.5
7.11.6
7.11.7
Limiter 1 attack/release threshold (address 0x12) . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Limiter 1 attack/release threshold (address 0x13) . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Limiter 2 attack/release rate (address 0x14) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Limiter 2 attack/release threshold (address 0x15) . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Dynamics control description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Anti-clipping mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Dynamic range compression mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
8
User-programmable settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
EQ - biquad equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Pre-scale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Post-scale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Mix/bass management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Calculating 24-bit signed fractional numbers from a dB value . . . . . . . . . 65
User defined coefficient RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
8.6.1
8.6.2
8.6.3
8.6.4
8.6.5
8.6.6
8.6.7
8.6.8
8.6.9
8.6.10
8.6.11
8.6.12
8.6.13
8.6.14
8.6.15
Coefficient address register 1 (address 0x16) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Coefficient b1data register bits 23:16 (address 0x17) . . . . . . . . . . . . . . 65
Coefficient b1data register bits 15:8 (address 0x18) . . . . . . . . . . . . . . . 65
Coefficient b1data register bits 7:0 (address 0x19) . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Coefficient b2 data register bits 23:16 (address 0x1A) . . . . . . . . . . . . . 65
Coefficient b2 data register bits 15:8 (address 0x1B) . . . . . . . . . . . . . . 66
Coefficient b2 data register bits 7:0 (address 0x1C) . . . . . . . . . . . . . . . 66
Coefficient a1 data register bits 23:16 (address 0x1D) . . . . . . . . . . . . . 66
Coefficient a1 data register bits 15:8 (address 0x1E) . . . . . . . . . . . . . . 66
Coefficient a1 data register bits 7:0 (address 0x1F) . . . . . . . . . . . . . . . 66
Coefficient a2 data register bits 23:16 (address 0x20) . . . . . . . . . . . . . 66
Coefficient a2 data register bits 15:8 (address 0x21) . . . . . . . . . . . . . . 66
Coefficient a2 data register bits 7:0 (address 0x22) . . . . . . . . . . . . . . . 67
Coefficient b0 data register bits 23:16 (address 0x23) . . . . . . . . . . . . . 67
Coefficient b0 data register bits 15:8 (address 0x24) . . . . . . . . . . . . . . 67
4/78
DocID11535 Rev 7
STA323W
8.6.16
8.6.17
Contents
Coefficient b0 data register bits 7:0 (address 0x25) . . . . . . . . . . . . . . . 67
Coefficient write control register (address 0x26) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
8.7
Reading and writing coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
8.7.1
8.7.2
8.7.3
8.7.4
Reading a coefficient from RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Reading a set of coefficients from RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Writing a single coefficient to RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Writing a set of coefficients to RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
8.8
8.9
8.10
Variable max power correction (address 0x27-0x28) . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Fault detect recovery (address 0x2B - 0x2C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Status indicator register (address 0x2D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
8.10.1
8.10.2
8.10.3
Thermal warning indicator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Fault detect indicator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
PLL unlock indicator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
9
10
11
Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Trademarks and other acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
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